автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.08, диссертация на тему:Комбинированный массообменный барботажно-пленочный аппарат

На правах рукописи

ИВАНОВ АЛЕКСЕИ ЕВГЕНЬЕВИЧ

Комбинированный массообменный барботажно-пленочный аппарат

4851938

05.17.08 - Процессы и аппараты химических технологий

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2011

4851938

Работа выполнена в Московском государственном университете инженерной экологии (ГОУ ВПО «МГУИЭ»).

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат химических наук, профессор Беренгартен Михаил Георгиевич

доктор технических наук, профессор Таран Александр Леонидович кандидат технических наук Полевой Александр Сергеевич

Ивановский государственный химико-технологический университет

Защита состоится «16» июня 2011 г. в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.145.01 в ГОУ ВПО «Московский государственный университет инженерной экологии» по адресу: 105066, г. Москва, улица Старая Басманная, дом 21/4, аудитория имени Л.А. Костандова (Л-207).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного университета инженерной экологии.

Автореферат разослан «_» мая 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, к.т.н., доцент

С. А. Трифонов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Актуальность работы. Использование большинства современных контактных устройств для проведения массообменных процессов в средах^ содержащих твердую фазу, а также в средах, где она образуется в результате химической реакции или конденсации тяжелокипящих фракций, вызывает множество проблем из-за склонности этих устройств к зарастанию. В таких случаях возникает необходимость в использовании эффективных контактных устройств, предназначенных для работы в этих средах. Актуальность данной работы определяется большим количеством таких систем в промышленности, следовательно, путем внедрения нового комбинированного абсорбционного аппарата, разработанного для работы на средах, содержащих твердую фазу, можно повысить эффективность проводимых массообменных процессов и уменьшить число остановок на периодическую прочистку оборудования.

Цель работы.

- Исследование гидродинамических и массообменных характеристик, необходимых для расчета абсорбционных процессов в комбинированном аппарате.

- Создание методики расчета основных гидродинамических и массообменных характеристик разработанного комбинированного аппарата.

- Разработка конструктивных решений, способствующих промышленному внедрению указанного аппарата.

Предметом изучения в настоящей работе являлись гидродинамические и массообменные характеристики двух зон контакта комбинированного аппарата: барботажной, получаемой новым способом; и пленочной, а также взаимное влияние этих зон друг на друга.

Научная новизна. 1. На основании экспериментальных данных в исследованном барботажном слое выявлены три разнородные по структуре слоя зоны: инерционная, барботажная и рециркуляционная.

2. Разработана модель комбинированного массообменного барботажно-пленочного аппарата.

3. Предложена новая конструкция комбинированного аппарата, защищенная Патентом 1Ш 02377050 С1

Практическая значимость. Разработана и исследована новая конструкция комбинированного аппарата, совмещающего барботажную и пленочную зоны контакта фаз, защищенная Патентом ГШ 02377050 С1, отличающаяся от известных способностью эффективно работать на средах, содержащих твердую фазу. Получены критериальные уравнения для расчета гидродинамических и массообменных параметров, характеризующих эффективность работы комбинированного аппарата. Создана методика расчета комбинированного аппарата новой конструкции.

Результаты гидродинамических и массообменных исследований нового комбинированного аппарата и методика его расчета использованы ООО «ТЕХНОПРОМСЕРВИС» при проектировании комбинированного аппарата для первичной очистки пиролизного газа на выходе из реактора пиролиза в рамках создания установки пиролиза изношенных автопокрышек. Планируется также использование нового комбинированного абсорбционного аппарата для очистки артезианских вод от ионов Ре2+. Внедрение установки обезжелезивания с использованием нового комбинированного аппарата не только обеспечивает получение питьевой воды, отвечающей всем нормативным требованиям, но и снижает энергопотребление процесса.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на 9-м международном симпозиуме молодых ученых, аспирантов и студентов «Инженерные и технологические исследования для устойчивого развития» г. Звенигород, 2007г.; на конкурсе молодых ученых в рамках 14-й международной выставки химической промышленности и науки «Химия 2008», г. Москва, 2008г., получена 1-я премия; на Международной

научной конференции «Современные тенденции развития химии и технологии полимерных материалов», г. Санкт - Петербург, 2008г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ, 4 из которых в журнале, рекомендованном ВАК, тезисы 3 докладов на международной научной конференции и двух международных симпозиумах, получен патент на изобретение.

Объем и структура работы. Содержание диссертации изложено на 162 страницах машинописного текста, содержит 35 рисунков, 5 таблиц и список использованных источников из 129 наименований. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов по работе и приложений.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложена актуальность диссертационной работы и сформулированы ее основные задачи.

В первой главе рассмотрен и проведен анализ существующих конструкций барботажных аппаратов, известные на данный момент конструктивные решения, направленные на использование барботажного слоя в аппаратах, работающих на средах, содержащих твердую фазу. Освещены основные пути борьбы с оседанием загрязнений на поверхностях контактных устройств^ такие как: увеличение скорости газового потока; введение в барботажный слой подвижной насадки (самоочищающиеся тарелки) и использование новых способов организации движения газожидкостных потоков на контактных устройствах.

На основании многолетних исследований, проведенных О.С. Чеховым с сотрудниками, изложены основы секционирования химического оборудования и, в частности, основы продольно-поперечного секционирования как наиболее рационального способа решения проблемы

перехода конструкции комбинированного аппарата на промышленные диаметры.

Рассмотрены гидродинамические режимы барботажного слоя, получаемого на традиционных контактных устройствах. Определены основные параметры, качественно и количественно характеризующие гидродинамику барботажного слоя. Проведен анализ тепло- и массообменных характеристик барботажного слоя и уравнений для их расчета, предложенных в литературе. Определена общая структура критериальных уравнений для расчета коэффициентов массоотдачи в барботажном слое, которая может быть использована как основа при обработке экспериментальных данных, полученных для нового комбинированного аппарата.

Подробно изложен раздел, посвященный ранее проведенным в МГУИЭ (МИХМ) гидродинамическим и массообменным исследованиям пленочных оросителей с анализом полученных в данных работах результатов с точки зрения применения их в рамках данной работы. Установлена высокая эффективность работы пленочных оросителей в качестве сеператоров, существенно снижающих брызгоунос с нижерасположенного барботажного слоя.

На основании выводов из литературного обзора поставлены задачи исследования.

Во второй главе описан новый комбинированный аппарат, особенностью которого является совокупная работа пленочного оросителя с барботажным слоем, получаемым новым способом с помощью «Г»-образного патрубка подачи газа в слой жидкости с отбойным экраном, стабилизирующим барботажный слой (рис.1). Газ в комбинированном аппарате по «Г»-образному патрубку (1) подается в слой жидкости и образует барботажный слой (6). Аппарат орошается пленочным оросителем (2),

который создает дополнительную поверхность контакта фаз (5) и сепарирует проходящий газ, снижая брызгоунос. Новым в

комбинированном аппарате является способ создания барботажного слоя с использованием отбойного экрана (4), закрепленного под «Г»-образным патрубком (1). Благодаря установке отбойного экрана снижается сопротивление барботажной зоны, газ равномерно распределяется по сечению аппарата, образуя развитый стабильный барботажный слой (6).

На базе проведенных гидродинамических исследований построена модель комбинированного аппарата, определяющая соотношения между геометрическими размерами узла ввода газа. В частности, определены пределы изменения величины заглубления Д «Г»-образного патрубка в слой светлой жидкости, соответствующие наиболее эффективному диапазону работы комбинированного аппарата как при работе с зазором (при отрицательных значениях Д) так и при работе с заглублением (при положительных значениях Д).

Проведен выбор методов и соответствующих им газожидкостных систем для исследования гидродинамики и массоотдачи нового комбинированного абсорбционного аппарата. В качестве основной системы для изучения гидродинамики использовалась система «воздух - вода», для оценки влияния на работу барботажного слоя поверхностного натяжения и вязкости в качестве жидкой фазы были применены растворы, представленные

Выход жидкости

Рис. I Комбинированный аппарат

в табл.1. Для проведения исследований по массоотдаче в газовой фазе в комбинированном аппарате была выбрана методика увлажнения воздуха парами воды.

Таблица 1

№ системы Жидкая фаза Газовая фаза Температура жидкой фазы, "С Концентрация %масс Поверхностное натяжение, МРН/м Динамические коэффициенты вязкости, мПа*с Плотность жидкой фазы, кг/м3

1 Вода 18-40 - 72,8 0,656-1 990-1000

2 Раствор этанола в воде 25 60-96 28,14-63,65 0,95-1,1 800-900

3 Раствор уксусной кислоты в воде п о ю 25 50100 54,9-63 0,95-1,1 1045-1055

4 Раствор ЫаС1 в воде 20 5-15 72,8-73 1-1,5 1070-1140

5 Раствор №2СО, в воде 20 5-10 72,8-74 1-1,4 1050-1100

Описаны экспериментальные установки для проведения гидродинамических и массообменных исследований как для изучения гидродинамики, так и для изучения массоотдачи в газовой фазе. При создании экспериментальных установок была использована лабораторная модель комбинированного аппарата диаметром 240мм, выполненная из органического стекла.

Описаны методики измерения таких основных гидродинамических параметров, характеризующих работу комбинированного аппарата, как газосодержание и высота барботажного слоя, гидравлическое сопротивление барботажной зоны и всего комбинированного аппарата. Для оценки влияния изменения физико-химических свойств жидкой фазы на работу комбинированного аппарата приведена методика измерения поверхностного натяжения и вязкости жидкой фазы, изменяемых в ходе экспериментальных исследований. Описаны порядок проведения и методика обработки результатов эксперимента по массоотдаче в газовой фазе.

Приводится оценка погрешности экспериментального определения гидродинамических характеристик и коэффициента массоотдачи в газовой фазе комбинированного аппарата. Из полученных результатов можно сделать

вывод о том, что погрешность всех измеряемых в ходе гидродинамических испытаний параметров не превышает 5%, что соответствует предъявляемым к точности измерений требованиям.

Третья глава посвящена изучению гидродинамических особенностей работы нового комбинированного аппарата и нового способа создания барботажного слоя. Опыты, проведенные без орошения, позволили выявить наличие трех различных по структуре режимов работы барботажного слоя в диапазоне скоростей в «Г»-образном патрубке м>гп от 5 до 19 м/с - начальный, переходный и рабочий. Начальный и переходный режимы (при м>гп от 5 до 11 м/с) не представляют практической ценности из-за отсутствия стабильного развитого барботажного слоя. Поэтому дальнейшие исследования велись на диапазоне скоростей >сг„>11 м/с, что обеспечивало рабочий режим в аппарате.

мс

Рис.2. Смена режимов работы барботажного слоя в неорошаемом аппарате и зависимость высоты слоя Н„ от скорости газа в «Г»-образном патрубке м>г„: 1 - Д= -10мм, 2 - Д= -5мм, 3 - Д= 0мм, 4 - Д= 5мм, 5 - Д= 10мм

Однако и в рабочем режиме работы барботажный слой, образующийся с помощью «Г»-образного патрубка, не имеет однородной структуры. Это объясняется конструктивными особенностями нового способа получения

барботажного слоя. Было установлено, что при рабочем режиме в барботажном слое существуют 3 зоны, качественно отличающиеся друг от друга (рис.3).

Первая зона — инерционная, в пределах этой зоны струя газа входит в слой жидкости. Сплошной средой является газ.

Вторая зона — барботажная, характеризуется развитым барботажным слоем. Во второй зоне сосредоточена основная часть поверхности контакта фаз. Из-за высокой турбулентности слоя

происходит быстрое

обновление поверхности

контакта.

Третья зона - рециркуляционная, представляет собой разновидность застойной зоны. Она насыщена мелкими пузырьками газовой фазы, которые закручиваются основным потоком газа и циркулируют в пределах третьей зоны. Поверхность контакта велика, но обновляется медленно. Пузырьки газа в пределах третьей зоны движутся сравнительно медленно.

Для оценки влияния пленочной зоны контакта фаз была проведена и обработана серия экспериментов на орошаемом комбинированном аппарате. При этом, во-первых, наблюдалось некоторое уменьшение высоты барботажного слоя, что объясняется эффектом сбивания пены и, во-вторых, резкое, на порядок, снижение брызгоуноса с барботажной зоны контакта фаз, что объясняется эффективной работой пленочной зоны контакта фаз в

«Г»-образного патрубка. Структура барботажного слоя в рабочем режиме.

качестве сепаратора. Установлен рекомендуемый диапазон значений плотности орошения Ьуд = (18-28) м3/(м2*ч), при котором наблюдаются максимальные значения высоты барботажного слоя и минимальный брызгоунос.

Для оценки влияния на гидродинамические параметры комбинированного аппарата физико-химических свойств жидкой фазы были проведены эксперименты с изменением поверхностного натяжения и вязкости жидкой фазы с использованием газожидкостных систем, приведенных в табл.1. С ростом вязкости жидкой фазы наблюдался рост высоты барботажного слоя, не характерный для традиционных контактных устройств, на которых обратная картина объясняется дополнительными энергозатратами на продавливание газовых пузырей в жидкую фазу с повышением ее вязкости. В случае применения новой конструкции контактного устройства, включающей в себя «Г»-образный патрубок подачи газа с отбойным экраном, не происходит потери энергии на продавливание газового пузыря через отверстие решетки или прорезь колпачка. Газ подается в аппарат струей и распределяется в барботажном слое, разбиваясь на пузыри при ударе об отбойный экран. Более того, с увеличением вязкости жидкой фазы уменьшается скорость всплытия газовых пузырей, то есть увеличивается время пребывания, что и приводит к некоторому росту высоты барботажного слоя при увеличением вязкости жидкой фазы.

Практически независимо от нагрузки по газу с увеличением поверхностного натяжения наблюдается некоторое увеличение высоты барботажного слоя. Полученная закономерность объясняется тем, что в новом способе создания барботажного слоя затраты энергии на создание новой поверхности раздела фаз незначительны, а основные энергозатраты приходятся на разрыв слоя жидкости струей газа и распределение газа по сечению аппарата. Некоторое увеличение высоты барботажного слоя с увеличением поверхностного натяжения, наблюдаемое во всех сериях

эксперимента, посвященных данной проблематике, объясняется большей стабильностью и продолжительностью жизни пузырей в жидкой фазе, лучшему пенообразованию в барботажном слое, и, соответственно, большей стабильности барботажного слоя в целом.

Обработка экспериментальных данных как орошаемого, так и не орошаемого аппарата позволила определить показатели степеней в критериальном уравнении, описывающем гидродинамический характер работы барботажного слоя в комбинированном аппарате с двумя зонами контакта фаз:

Нуд =165-Ю-7 • Rel¿024 ■ Re¡-26 ■ We°'m ■ К0'5" • Г0'35 (1)

где

ir

// =Hjl - симплекс удельной высоты барботажного слоя (является

У и "о

аналогом относительной плотности барботажного слоя ¿ = —i— и

Н»

характеризует газосодержание tp слоя);

М> -с1 • О,- Ь,Ип ■ Р, ,,, £7

= " И('; де ЦГе =-

Ма Л. Р1,- К

Миады К

Сопротивления барботажной зоны комбинированного аппарата, по аналогии с традиционными контактными устройствами, складывается из сопротивления сухого аппарата и сопротивления газо-жидкостного слоя.

АРбу=АРст+АР,, (2)

ГдеС=3,3 (3)

ш * 2

-^ = 1,38 -г2-5 (4)

Коэффициент сопротивления С в уравнении (3), а также коэффициент пропорциональности и показатели степеней в критериальном уравнении (4) получены в результате обработки экспериментальных данных.

С учетом ранее проведенных исследований тарелок с двумя зонами контакта фаз в рамках данной работы было получено уравнение для определения брызгоуноса комбинированного аппарата:

и = 9,7 • 10-6 • ■ Ь0^ • #с~3 (5)

Четвертая глава посвящена изучению процесса массоотдачи в газовой фазе в комбинированном аппарате по методике испарительного охлаждения на системе воздух - вода. В результате обработки полученных экспериментальных данных было получено критериальное уравнение, описывающее массоотдачу в газовой фазе в новом комбинированном аппарате, совмещающем барботажную и пленочную зоны контакта фаз:

М4 = А • Ре*3 ■ Рг^5 ■ Же-0'5 • Г'2, (6)

где

Л = 10,2-КГ3 -Г^-АРУ9; (7)

Н ! _ Р& Чя , _ ца

Сх ~ п ' гГа -

Оа ра ■ Оп

Критерии Яес, и симплекс Г в уравнении (6) определяются аналогично уравнению (1).

Структура уравнения (6) является традиционной для барботажных контактных устройств а коэффициент А, входящий в него, характеризует влияние на барботажный слой пленочной зоны контакта фаз, через величину ¿Уд, и собственно вклад пленочной зоны контакта фаз в процесс массоотдачи в газовой фазе который по результатам исследования В.С. Ходака может быть учтен одной лишь величиной ДРт.

Полученные в данной работе уравнения (1,4,6,7,8) справедливы в пределах рабочего режима, наблюдаемого в диапазоне 1^= 11-Н9 м/с. Диапазон изменения плотности орошения составляет Ьуд= 12-^32 м3/(м2-ч).

Пределы изменения физико-химических свойств жидкой фазы отражены в табл.1.

Рис.4. Зависимость отношения коэффициента массоотдачи к сопротивлению контактного устройства от скорости газа в свободном сечении колонны: 1 - ситчатая тарелка; 2 - провальная тарелка; 3 - провальная тарелка; 4 - колпачковая тарелка; 5,6,1 - комбинированный аппарат с величиной заглубления Д равной соответственно Омм, 10мм, -10мм.

В пятой главе разработаны рекомендации по выбору конструктивных параметров нового комбинированного аппарата, основанных на его модели. Освещен процесс перехода на промышленные диаметры аппаратов, основанный на методе продольно - поперечного секционирования.

Описаны рекомендуемые области использования нового комбинированного аппарата, главной из которых является работа на системах для которых характерно выпадение твердой фазы и склонных к зарастанию оборудования, в том числе процессов абсорбции и хемосорбции на средах^в которых твердая фаза образуется в результате химической реакции или конденсации тяжелокипящих фракций.

Представлена методика расчета гидродинамических и массообменных характеристик комбинированного аппарата, которая рекомендуется к использованию при промышленном проектировании аппаратов данного типа. Приведенная методика была использована при внедрении комбинированного аппарата диаметром 400мм в качестве основной ступени очистки горячего

аппарата диаметром 400мм в качестве основной ступени очистки горячего пиролизного газа, содержащего тяжелокипящие смолистые и сажистые компоненты на установке по пиролизу изношенных автопокрышек ООО «ТЕХНОПРОМСЕРВИС» г. Сергиев - Посад.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ.

1. Исследован новый процесс контакта жидкой и газовой фаз, реализованный в комбинированном аппарате новой конструкции, использующем новый способ создания барботажного слоя путем ввода газа в слой жидкости с помощью «Г»-образного патрубка, снабженного отбойным экраном. Разработана модель этого аппарата, определяющая соотношения между геометрическими размерами узла ввода газа.

2. Разработана новая конструкция комбинированного аппарата, совмещающего барботажную и пленочную зоны контакта фаз, предназначенная для проведения тепло- массообменных и газоочистных процессов на средах,приводящих к быстрому зарастанию оборудования. По результатам разработки нового типа комбинированного аппарата получен патент на изобретение 111102377050 С1, опубл. 27.12.2009.

3. Определены границы рабочего режима барботажного слоя в комбинированном аппарате. Изучена структура барботажного слоя в рабочем режиме, выявлены три разнородные зоны: инерционная, барбсггажная и рециркуляционная.

4. Получены критеритериальные уравнения для определения высоты и сопротивления барботажного слоя, а также коэффициента массоотдачи в газовой фазе в комбинированном аппарате, на основании которых разработана методика его расчета. Методика расчета использована при проектировании комбинированного аппарата диаметром 400мм, работающего в качестве основной ступени очистки горячего пиролизного газа, содержащего тяжелокипящие смолистые и сажистые компоненты на

установке по пиролизу изношенных автопокрышек, принадлежащей ООО «ТЕХНОПРОМСЕРВИС» г. Сергиев - Посад. Основные условные обозначения:

Д - заглубление газоподающего патрубка в комбинированном аппарате, м; м>гп- скорость газа в «Г»-образном патрубке комбинированного аппарата, м/с; Ид — высота установки нижнего края раструба газоподающего патрубка от отбойного экрана в комбинированном аппарате, м; Ип - высота светлой жидкости, участвующей в образовании барботажного слоя, м; й0 - диаметр раструба газоподающего патрубка в комбинированном аппарате, м; Н„ -высота барботажного слоя, м; с1п - диаметр газоподающего патрубка в комбинированном аппарате, м; Ьуц - объемный расход жидкой фазы, отнесенный к площади поперечного сечения колонны, м3/(м2*с); Ну1 -симплекс удельной высоты барботажного слоя, отношение высоты барботажного слоя к высоте светлой жидкости, участвующей в образовании барботажного слоя, м/м; Яес- критерий Рейнольдса для газовой фазы; /?е£ -критерий Рейнольдса для жидкой фазы; УУе - критерий Вебера; К — относительная плотность барботажного слоя; Г - симплекс геометрического подобия; ра - плотность газовой фазы, кг/м3; р/. - плотность жидкой фазы, кг/м3; цс - динамический коэффициент вязкости газа, Па*с; -динамический коэффициент вязкости жидкости, Па*с; цтоы - динамический коэффициент вязкости воды, Па*с; а - поверхностное натяжение, Н/м; % -ускорение гравитационной силы, м/с2; ДРв3 - сопротивление барботажной зоны комбинированного аппарата, Па; С- коэффициент сопротивления; АРст - сопротивление сухой барботажной зоны, Па; ДР1 - сопротивление слоя жидкости при барботаже, Па; ДРш - сопротивление пленки жидкости в пленочном оросителе, Па; \\>гк - скорость газа в свободном сечении колонны (аппарата), м/с; - высота щели пленочного оросителя, м; Ьу)щ - удельная жидкостная нагрузка на единицу длины кольцевой щели, м3/(м*с); и -брызгоунос (количество уносимой жидкости, отнесенное к количеству

несущего газа), кг/кг; Нсп - высота сепарационного пространства, м; Мигл — критерий Нуссельта для газовой фазы, определяющий Рг(; - критерий Прандтля для газовой фазы; Д;д. -коэффициент массоотдачи в газовой фазе, отнесенный к единице площади тарелки, м/с; йпу] - средний диаметр пузыря в барботажном слое, м; Д,- - коэффициент диффузии в газовой фазе, м2/с;

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях:

1. Иванов А.Е., Баринский Е.А., Назаров В.И., Клюшенкова М.И. Особенности очистки технологического газа в системе утилизации изношенных автопокрышек методом пиролиза: Труды 9-го международного симпозиума молодых ученых, аспирантов и студентов 21-24 ноября 2007г. «Инженерные и технологические исследования для устойчивого развития», -М„ 2009. с. 55-59.

2. Иванов А.Е., Беренгартен М.Г., Клюшенкова М.И. Гидродинамические режимы работы комбинированного аппарата мокрой очистки газа: Тез. докл. «Современные тенденции развития химии и технологии полимерных материалов», Международная научная конференция, посвященная 70-летию факультета прикладной химии и экологии. -Спб., СПГУТД, 2008. с.11-12.

3. Иванов А.Е., Беренгартен М.Г., Клюшенкова М.И. Гидродинамические режимы работы комбинированного тепломассобменного аппарата / Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2009. №9 - с. 6-9.

4. Иванов А.Е., Беренгартен М.Г., Клюшенкова М.И. Гидродинамика пенного слоя в комбинированном тепломассообменном аппарате для процессов абсорбции / Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2010. №2-с. 4-6.

5. Иванов А.Е., Беренгартен М.Г., Клюшенкова М.И. Гидродинамика и массообмен в комбинированном абсорбционном аппарате, совмещающем барботажную и пленочную зоны контакта фаз / Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2010. №8 - с. 3-6.

6. Иванов А.Е., Беренгартен М.Г., Клюшенкова М.И. Гидродинамика и массообмен в комбинированном абсорбционном аппарате, совмещающем барботажную и пленочную зоны контакта фаз: Труды X Международного Симпозиума молодых ученых, аспирантов и студентов 30 ноября - 1декабря 2010г. «Инженерные и технологические исследования для устойчивого развития», -М., 2010. с. 66-77.

7. Иванов А.Е., Волкова O.A., Клюшенкова М.И., Беренгартен М.Г. Оптимизация процесса обезжелезивания артезианских вод / Вода: химия и экология. 2011. №4 - с. 25-31.

8. Гидродинамический пылегазоуловитель: пат. RU 02377050 С1, МПК В 01 D 47/06 / Клюшенкова М. И., Назаров В. И., Иванов А. Е., Руднев В. Е., Баринский Е. А., Семенов М. С., Алексеев С. Ю.; заявка №2008136687/15 от 12.09.2008; опубл. 27.12.2009.

Подписано в печать 10.05.2011. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная.

Печать офсетная. Тираж 80 экз. Отпечатано на ризографе МГУИЭ. 105066 Москва, ул. Старая Басманная, 21/4.

ВВЕДЕНИЕ.

1 ГЛАВА

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

§1. Обзор существующих барботажных аппаратов.

1.1. Способы создания барботажного слоя.

1.2. Существующие конструктивные решения, направленные на использование барботажного слоя в очистном оборудовании, работающем на средах, склонных к зарастанию.

1.3. Секционирование барботажного слоя.

1.4. Улавливание сажи в барботажном слое.

§2. Гидродинамические характеристики барботажного слоя, образующегося на основных контактных устройствах.

2.1. Режимы работы и структурные параметры барботажного слоя.

2.2. Поверхность контакта фаз в барботажном слое.

2.3. Сопротивление барботажного слоя.

§3. Тепло - массообменные характеристики барботажного слоя.

3.1. Анализ уравнений, предложенных исследователями для расчета коэффициента массоотдачи в газовой фазе.

3.2. Анализ уравнений, предложенных исследователями для расчета коэффициента массоотдачи в жидкой фазе.

3.3. Анализ уравнений, предложенных исследователями для описания теплообмена в барботажном слое.

§4. Гидродинамические характеристики пленочных оросителей.

4.1. Режимы работы пленочных тарелок.

4.2. Сопротивление пленочных тарелок.

4.3. Поверхность контакта фаз в пленочной зоне.

4.4. Пропускная способность пленочного оросителя.

§5. Массообмен на пленочных тарелках.

§6. Брызгоунос с барботажного слоя и сепарационная способность пленочных тарелок.

6.1. Влияние гидродинамических и геометрических параметров на брызгоунос.

6.2. Уравнения, предложенные для расчета брызгоуноса.

§7. Выводы. Постановка задачи исследования.

2 ГЛАВА

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ И МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ И МАССООБМЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ

КОМБИНИРОВАННОГО АБСОРБЦИОННОГО АППАРАТА.

§1. Описание и геометрическая модель комбинированного абсорбционного аппарата, совмещающего барботажнуго и пленочную зоны контакта фаз.

§2. Выбор методов и соответствующих им газожидкостных систем для исследования гидродинамики и массоотдачи в комбинированном абсорбционном аппарата.

§3. Описание установок для проведения экспериментов.

3.1. Экспериментальная установка №1.

3.2. Экспериментальная установка №2.

§4. Методики определения гидродинамических параметров и оценка их точности7б

4.1. Измерение газосодержания и высоты барботажного слоя.

4.2. Измерение гидравлического сопротивления и брызгоуноса.

4.3. Методика измерения физико-химических свойств жидкой фазы.

4.4. Оценка погрешности экспериментального определения гидродинамических характеристик комбинированного аппарата.

§5. Методики определения массообменных параметров и оценка их точности.

5.1. Порядок проведения экспериментов.

5.2. Методика обработки результатов экспериментов и расчета объемного коэффициента массоотдачи в газовой фазе pcv.

5.3. Оценка погрешности экспериментального определения объемного коэффициента массоотдачи в газовой фазе ficv.

3 ГЛАВА

ИССЛЕДОВАНИЕ ГИДРОДИНАМИКИ КОМБИНИРОВАННОГО АБСОРБЦИОННОГО

АППАРАТА.

§1. Гидродинамические особенности работы барботажного слоя получаемого с помощью подачи газа в аппарат через «Г»-образный патрубок с отбойным диском.

§2. Влияние пленочной зоны контакта на гидродинамику нижерасположенного барботажного слоя.

§3. Влияние вязкости и поверхностного натяжения жидкой фазы на гидродинамику барботажного слоя.

§5. Брызгоунос барботажной зоны контакта фаз и сепарационная способность пленочной зоны контакта фаз.

§6. Выводы по 3 главе.

4 ГЛАВА

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МАССООТДАЧИ В КОМБИНИРОВАННОМ

АБСОРБЦИОННОМ АППАРАТЕ НОВОЙ КОНСТРУКЦИИ.

§1. Анализ влияния гидродинамических и конструктивных параметров на коэффициент массоотдачи в газовой вазе/fcs.

§2. Обработка результатов экспериментов, рекомендуемое уравнение для расчета коэффициента массоотдачи в газовой фазе Pes комбинированного абсорбционного аппарата.

За последние десятилетия для проведения массообменных процессов на газожидкостных системах предложено значительное количество новых контактных устройств. Как правило, основным направлением в разработке таких устройств является увеличение поверхности контакта фаз с целью увеличения коэффициентов тепло- и массообмена. Так, например, на смену тарельчатым аппаратам постепенно приходят контактные устройства в виде регулярных насадок, обладающие большой величиной удельной поверхности, обеспечивающей развитую площадь контакта фаз при низком гидравлическом сопротивлении.

Но, зачастую, использование современных контактных устройств в процессах очистки сильно загрязненных газов, в том числе газов, содержащих конденсирующиеся вязкие компоненты, нерентабельно из-за склонности этих устройств к зарастанию. Зарастание приводит к частым остановкам на прочистку, снижая эффективность промышленной установки в целом. При этом требуется дополнительная аппаратная линия на время прочистки основной, что, в свою очередь, ведет также к увеличению капитальных затрат. Аппараты с использованием тарельчатых контактных устройств не решают проблемы зарастания, так как, также как и слой насадки, тарелки имеют значительную поверхность, на которой может происходить налипание загрязнений, и сам процесс периодической прочистки тарельчатых контактных устройств содержит в себе целый ряд трудностей.

В таких случаях возникает необходимость использования более эффективных контактных устройств, предназначенных для работы в средах, склонных к зарастанию, обеспечивающих высокую удельную поверхность контакта фаз с минимальной внутренней поверхностью, на которой может происходить налипание. При разработке таких устройств для их конкурентоспособности необходимо стремиться к тому, чтобы показатели эффективности их работы, такие как гидравлическое сопротивление и поверхность контакта фаз, находились в диапазоне, характерном для этих же показателей при использовании традиционных контактных устройств. Кроме того, важным моментом при создании нового типа контактного устройства является возможность его применения в аппаратах больших диаметров, характерных для промышленных аппаратов.

В 2007 году в МГУИЭ на кафедре ЮНЕСКО Техника экологически чистых производств велась работа по разработке эффективной схемы пиролиза изношенных автопокрышек. В рамках этой работы встала проблема первичной очистки пиролизного газа, загрязненного частицами сажи и тяжелокипящими смолистыми фракциями пиролиза.

В результате был разработан комбинированный тепло массообменный аппарат для охлаждения газа с конденсацией из него тяжелокипящих смолистых фракций пиролиза и очистки пиролизного газа от сажи.

Особенностью разработанного контактного устройства является использование «Г»-образного патрубка подачи газа в слой жидкости в совокупной работе с пленочным оросителем. Газ по «Г»-образному патрубку подается в слой жидкости и образует барботажный слой. Аппарат орошается пленочным оросителем, который создает дополнительную поверхность контакта фаз и сепарирует проходящий газ, снижая брызгоунос. Новым в комбинированном аппарате также является способ создания барботажного слоя с использованием отбойного экрана, закрепленного под «Г»-образным патрубком. Благодаря установке отбойного экрана снижается сопротивление барботажной зоны, газ равномерно распределяется по сечению аппарата, образуя развитый стабильный барботажный слой. С точки зрения проблемы масштабного перехода конструкция разработанного аппарата предусматривает возможность продольно - поперечного секционирования, что позволяет решить проблему перехода на большие диаметры.

Актуальной проблемой в данном случае является то, что при проектировании нетрадиционных и комбинированных контактных устройств не существует единой методики расчета тепло массообменных процессов, происходящих на контактных устройствах. Для получения методики расчета, необходимой для проектирования промышленных аппаратов на основе новых контактных устройств, необходимо создание экспериментальных установок и проведение исследований.

Перечисленные ранее достоинства разработанного в МГУИЭ комбинированного тепло- массообменного аппарата позволяют с уверенностью сказать, что при наличии надежной методики расчета комбинированного аппарата новой-конструкции, подобная конструкция должна найти применение в промышленности в областях производства, где работа ведется на средах, склонных к зарастанию.

Цель работы:

- исследование гидродинамических и массообменных характеристик, необходимых для расчета абсорбционных процессов в комбинированном аппарате.

- создание методики расчета основных гидродинамических и массообменных характеристик разработанного комбинированного аппарата. разработка конструктивных решений, способствующих промышленному внедрению указанного аппарата.

Предметом изучения в настоящей работе являлись гидродинамические и массообменные характеристики двух зон контакта комбинированного аппарата: барботажной, получаемой новым способом, и пленочной, а также взаимное влияние этих зон друг на друга.

Основными задачами данной работы было:

- проведение гидродинамических испытаний комбинированного аппарата в целом и каждой из зон контакта в отдельности;

- изучение структуры барботажного слоя, образуемого «Г»-образным патрубком ввода газа в слой жидкости с закрепленным по патрубком отбойным экраном;

- изучение влияния двух зон контакта друг на друга;

- получение расчетных уравнений для основных гидродинамических параметров, характеризующих эффективность работы комбинированного аппарата;

- проведение массообменных испытаний комбинированного аппарата и получение расчетных уравнений для определения коэффициента массоотдачи в газовой фазе;

- выявление рабочего диапазона изменения рабочих параметров, при которых целесообразно использование нового комбинированного аппарата, путем сравнения с показателями эффективности традиционных контактных устройств; разработка конструктивных решений, способствующих промышленному внедрению комбинированного аппарата.

Научная новизна. 1. На основании экспериментальных данных в исследованном барботажном слое выявлены три разнородные по структуре слоя зоны: инерционная, барботажная и рециркуляционная.

2. Разработана модель комбинированного массообменного барботажно-пленочного аппарата.

3. Предложена новая конструкция комбинированного аппарата, защищенная Патентом БШ 02377050 С1

Практическая значимость. Разработана и исследована новая конструкция комбинированного аппарата, совмещающего барботажную и пленочную зоны контакта фаз, защищенная Патентом ЕЩ 02377050 С15 отличающаяся от известных способностью эффективно работать на средах, содержащих твердую фазу. Получены критериальные уравнения для расчета гидродинамических и массообменных параметров, характеризующих эффективность работы комбинированного аппарата. Создана методика расчета комбинированного аппарата новой конструкции.

Результаты гидродинамических и массообменных исследований нового комбинированного аппарата и методика его расчета использованы ООО «ТЕХНОПРОМСЕРВИС» при проектировании комбинированного аппарата для первичной очистки пиролизного газа на выходе из реактора пиролиза в рамках создания установки пиролиза изношенных автопокрышек. Планируется также использование нового комбинированного абсорбционного аппарата для очистки артезианских вод от ионов Ре2+. Внедрение установки обезжелезивания с использованием нового комбинированного аппарата, не только обеспечивает получение питьевой воды, отвечающей всем нормативным требованиям, но и снижает энергопотребление процесса.

Автор защищает:

- новую конструкцию комбинированного аппарата, совмещающего барботажную и пленочную зоны контакта фаз;

- оригинальный ввод газа в жидкость для создания устойчивого барботажного слоя при минимальных затратах энергии который отличается тем, что позволяет избежать быстрого зарастания контактного устройства при работа на сильно загрязненных средах; результаты экспериментальных исследований гидродинамических и массообменных характеристик комбинированного абсорбционного аппарата новой конструкции;

- методику расчета основных гидродинамических характеристик комбинированного аппарата;

- методику расчета коэффициента массоотдачи в газовой фазе комбинированного аппарата.

1 ГЛАВА ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Исследован новый процесс контакта жидкой и газовой фаз, реализованный в комбинированном аппарате новой конструкции, использующем новый способ создания барботажного слоя путем ввода газа в слой жидкости с помощью «Г»-образного патрубка, снабженного отбойным экраном. Разработана модель этого аппарата, определяющая соотношения между геометрическими размерами узла ввода газа.

2. Разработана новая конструкция комбинированного аппарата, совмещающего барботажную и пленочную зоны контакта фаз, предназначенная для проведения тепло-массообменных и газоочистных процессов на средах приводящих к быстрому зарастанию оборудования. По результатам разработки нового типа комбинированного аппарата получен патент на изобретение 1Ш 02377050 С1, опубл. 27.12.2009.

3. Определены границы рабочего режима барботажного слоя в комбинированном аппарате. Изучена структура барботажного слоя в рабочем режиме, выявлены три разнородные зоны; инерционная, барботажная и рециркуляционная.

4. Получены критеритериальные уравнения для определения высоты и сопротивления барботажного слоя, а также, коэффициента массоотдачи в газовой фазе в комбинированном аппарате, на основании которых разработана методика его расчета. Методика расчета использована при проектировании комбинированного аппарата диаметром 400мм, работающего в качестве основной ступени очистки горячего пиролизного газа, содержащего тяжелокипящие смолистые и сажистые компоненты на установке по пиролизу изношенных автопокрышек, принадлежащей ООО «ТЕХНОПРОМСЕРВИС» г. Сергиев - Посад.

1. Рамм В.М. Абсорбция газов: Изд. 2-е, переработ, и доп. -М.: Химия, 1976. -656с.

2. Швыдкий B.C., Ладыгичев М.Г. Очистка газов: Справочное издание. -М.:

3. Теплоэнергентик, 2002. -640с.

4. Семенова Т.А., Лейтес И.Л., Аксельрод Ю.В., Маркина М.И., Сергеев С.П.,

5. Харьковская E.H. Очистка технологических газов: Изд. 2-е, пер. и доп. -М.: Химия, 1977. -488с.

6. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии:

7. Изд. 2-е. -М.: Госхимиздат, 1962. -844с.

8. Ужов В.Н., Вальдберг А.Ю. Очистка газов мокрыми фильтрами. -Л.: Химия, 1972.248с.

9. Лукин В.Д., Курочкина М.И. Очистка вентиляционных выбросов в химическойпромышленности. -Л.: Химия, 1980. -232с.

10. Тарат Э.Я., Мухленов И.П., Туболкин А.Ф., Тумаркина Е.С. Пенный режим и пенныеаппараты. -Л.: Химия, 1977. -304с.

11. Шмелев М.Г. Метод расчета комбинированного пылеуловителя разработанного наоснове анализа гидродинамики газожидкостных потоков в зонах пылеулавливания: дис. . канд. техн. наук: 15.17.08. -М., 2001. -154с.

12. Романков П.Г., Лепилин В.Н. Непрерывная адсорбция паров и газов. -Л.: Химия, 1968.262с.

13. Чехов О.С. Исследование и промышленное внедрение тарелок для массообменныхпроцессов, созданных по принципу продольно-поперечного секционирования потоков в колонне: автореф. дис. д-р. техн. наук: 15.17.08. -М., 1969. 27с.

14. Чехов О.С., Сулейменов М.К. Гидродинамика пленочных тарелок / ТОХТ. 1974. Т.8.5. с. 720-722.

15. A.c. SU 625728, В 01 D 3/20. Тепломассообменный аппарат / Чехов О.С., Хитерер Р.З., Хусаинов К.Б., Буканова H.H., Тютюнников А.Б. №2465643/23-26; Заявл. 24.03.77; опубл. 01.09.78, Бюл. №36.

16. Куркин В.П., Ужов В.Н., Урбау И.И. Очистка промышленных газов от сажи: Тематические обзоры. -М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1969. -127 с.

17. Иванов А.Е., Баринский Е.А., Назаров В.И., Клюшенкова М.И. Особенности очисткитехнологического газа в системе утилизации изношенных автопокрышек методом пиролиза / Инженерные и технологические исследования для устойчивого развития. /

18. Труды IX Международного Симпозиума молодых ученых, аспирантов и студентов. -М., 2009. с.54-58.

19. Литвинов А.Т. Тонкая очистка от высокодисперсной сажи в процессе высокотемпературной парокислородной газификации тяжелых нефтяных остатков: дис. . канд. техн. наук: 15.17.08. -М., 1965. 138с.

20. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов.

21. Изд. 2-е. В 2-х кн. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. -М.: Химия, 1995. -368с.

22. Позин М.Е., Мухленов И.П. Тумаркина Е.С., Тарат Э.Я. Пенный способ обработкигазов и жидкостей. -Л.: Госхимиздат, 1955. -248с.

23. Кузьминых И.Н., Аксельрод Л.С. Коваль Ж.А. Родионов А. И. Массопередача черезжидкую фазу на ситчатой тарелке / Хим. Пром., 1954, №2, с.86-89.

24. Соломаха Г.П., Матрозов В.И. Исследование массоотдачи в газовой фазе на ситчатыхтарелках / Сб. науч. тр. Моск. ин-та хим. машиностроения -М.: МИХМ, 1957, вып. 13, с.53-77.

25. Енгибарян С.Н., Тарат Э.Я., Мухленов И.П. Бартов А.Т. О структуре и межфазовойповерхности дисперсных систем газ-жидкость (Г-Ж) и газ-жидкость-твердое (Г-Ж-Т), образующихся в пенных аппаратах / ЖПХ, 1970, т.43, №5, с. 1178-1182.

26. Позин M. Е., Тарат Э. Я., Терещенко Л. Я. и др.: Процессы химической технологии.-Л., Наука, 1965. -318с.

27. Кутателадзе С.С., Стырикович М.А. Гидравлика газожидкостных систем. -М.: Госэнергоиздат, 1958. -232с.

28. Tadaki T., Maeda S. On the Shape and Velocity of Single Air Bubbles Rising in Various1.quids / Kagaku Kogaku, 1961, v. 25, N 4, p. 254-264.

29. Родионов А.И., Кашников A.M., Радиковский B.M. Определение межфазовой поверхности в системе газ-жидкость на контактных тарелках / Хим. Пром., 1964, № 10, с. 737-741.

30. Азбель Д.С. Гидродинамика барботажных процессов / Хим. пром., 1962, №11,с.854-857.

31. Calderbank Р.Н. Physical Rate Processes in Industrial Fermentation, Part 1: The Interfacial

32. Area in Gas-Liquid Contacting with Mechanical Agitation / Trans. Inst. Chem. Eng., 1962, v. 40, N1, p. 3-12.

33. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. -M.: Химия, 1978.277с.

34. Винокур Я.Г., Дильман В.В. Исследование барботажного слоя методом просвечиваниягамма-лучами / Хим. Пром., 1959, №7, с. 619-621.

35. Позин М.Е., Мухленов И.П., Тумаркина Е.С. и др. Пенный способ обработки газов ижидкостей: Труды ЛТИ им. Ленсовета. Вып. 31. -Л.: Госхимиздат, 1955. -258с.

36. Родионов А.И. Кашников A.M. Определение поверхности контакта фаз на провальныхситчатых тарелках / ЖПХ, 1965, т.38, №5, с. 1063-1068.

37. Calderbank Р.Н., Evans F., Rennic S. Physical rate processes in industrial fer mentation / In:1.ternational Simposium on Distilation. V. 4-6. Brighton, 1960, p. 51-52.

38. Касаткин А.Г., Дытнерский Ю.И., Попов Д.М. Гидравлические закономерностипроцессов на барботажных тарелках провального типа / Хим. Пром., 1961, №7, с. 482-491.

39. Родионов А.И., Винтер A.A. Исследование поверхности контакта фаз в сепарационномпространстве с ситчатыми тарелками / ТОХТ, 1967, №1, с.124-128.

40. Hobler Т., Krupiczka. R. Dyfuzyjny ruch masy i absorbery / Chemical Stosowana, №3,s. 293-299.

41. Чумаков СИ., Илюхин M.A., Клюшенкова М.И:, Соломаха Г.П., Газосодержаниебарботажного слоя на колпачковых и ситчатых тарелках. Труды МИХМ, 1975, - М., вып.61, с.88.

42. Мухленов И.П. Исследование пенного способа взаимодействия газов*с жидкостями:

43. Автореф. Докт. Дисс. -Л:, ЛТИ им. Ленсовета, 1956. -25с.

44. Позин М.Е., Мухленов И.П., Тарат Э:Я: Пенные газоочистители, теплообменники иабсорберы (работа и расчет пенных аппаратов). -Л.: Госхимиздат, 1959. -153с.

45. Родионов А.И., Винтер A.A. Исследование химическим методом поверхности контактафаз на ситчатых тарелках / Изв. Вузов. Химия и хим. Технол., 1966, №6, с. 970-974.

46. Родионов А.И., Сорокин В.Е. К- расчету поверхности контакта фаз в процессеабсорбции С02 растворами щелочей на ситчатых тарелках / ЖПХ, 1970, т. 43, №11, с. 2453-2457.

47. Родионов А.И., Сайд Аль-Сайд А.Х.М., Радиковский В.М. О дисперсности пенногослоя и о методе определения среднего размера пузырька / Труды МХТИ им. Д.И.Менделеева, 1969, вып. 60, с. 152-156.

48. Sharma V.V., Mashelkar R.A., Mehta V.D. Mass transfer in plate columns / Brit. Chem.

49. Eng., 1969, v. 14, N1, p.70-76.

50. Родионов А.И., Леаке В.M., Кочетов H.M. Эффективная поверхность контакта фаз вбарботажном слое на клапанных тарелках // Гидродинамика и явления переноса вдвухфазных дисперсных системах. / Труды МХТИ им. Д.И.Менделеева, 1972, вып. 69, с. 220-222.

51. Porter К.Е., King М.В., Varshney К.С., Interfacial areas and liquid-film mass transfer/

52. Trans. Inst. Chem. Eng., 1966, v.44, N7, p. 274-283.

53. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: Учебникдля техникумов. -Л.: Химия, 1991. -352с.

54. Дытнерский Ю.И. Борисов Г.С., Браков В.П. и др. Основные процессы и аппаратыхимической технологии: Пособие по проектированию. Под ред. Дытнерского Ю.И., 2-е изд., перераб. и дополн. -М.: Химия, 1991. -496с.

55. Aerov М.Е., Bystrova Т.А., Berezhnaya К.Р., Koltunova L.N., Pozin L.S., Darovskikh E.P.

56. Hydraulics and mass transfer on valve trays without downcomers / Chemistry and Technology of Fuels and Oils, Springer New York Consultants Bureau, 1969, v.5, N1, p. 49-54.

57. Павлов В.П. Определение полного гидравлического сопротивления барботажной ситчатой тарелки / Хим. Пром., 1964, №3, с.228-232.

58. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов иаппаратов химической технологии: Учебное пособие для вузов. 10-е изд., перераб. и доп. -Л.: Химия, 1987. -576с.

59. Valentine F.H. Н. Absorption in Gas-Liquid Dispersions: Some Aspect of Bubble Technology. London, E. & F. Spon, Ltd., 1967. 212 p.

60. Porter К. E., Davies В. Т., Wong P. F. Y. Mass transfer and bubble sizes in cellular foamsand froths / Trans. Inst. Chem. Eng., 1967, v. 45, N 7, p. 265-273.

61. Тарат Э.Я. Очистка газов при интенсивном пенном режиме: Автореф. докт. дисс. -Л.,

62. ЛТИ им. Ленсовета, 1965. -42с.

63. Родионов А. И., Радиковский В. М., Зенков В. В. Определение коэффициентов теплои массоотдачи, отнесенных к поверхности контакта фаз.— В кн.: Процессы химической технологии. Гидродинамика, теплопередача и массопередача. М.— Л., Наука, 1965, с. 28—30.

64. Соломаха Г.П. Массоотдача при групповом барботаже: дис. . докт. техн. наук:0517.08. -М.: 1969. 364с.

65. Плановский А.Н., Вертузаев Е.Д. Разделение общего коэффициента массопередачи начастные коэффициенты массоотдачи,-Хим.пром-сть, 1963, № 9, с.700-703.

66. Кочергин Н.А., Дильман В.В., Олевский В.М. Исследование массо-обмена при ректификации в колонне с дырчатыми тарелками провального типа / Хим. пром., 1961, №8, с. 567-570.

67. Нароженко, А.Ф. Исследование гидродинамики и массопередачи при интенсивномбарботаже: Автореф. дисс. канд. техн. наук. ВЗПИ. М., 1969. 15 с.

68. Жаркова JI.E. Исследование влияния структуры барботажного слоя на массообмен всистемах газ жидкость: дис.канд. техн. наук: 05.17.08. -М.: Моск. ин-т нефтехим. и газ. пром. им. И.М.Губкина. 1971. -165с.

69. Родионов А.И., Зенков В.В. Определение поверхности контакта фаз при окислениирастворов сульфита натрия кислородом воздуха в колонне с провальной тарелкой // Изв. вузов. Сер. Химия и хим. технол.-1970.-Т. 13,№ 12.-С. 1805- 1811.

70. Нурунбетов Г.С., Родионов А.И., Владимиров А.И. К вопросу о гидродинамикеклапанных тарелок без сливных устройств. -М.: Тр. МХТИ им. Д.И.Менделеева,1973, вып.73, с. 140-149.

71. Asano К., Fujita S. Vapour-phase mass transfer coefficients in tray towers: a new method forprediction of tray efficiency / Kagaku Kogaku, 1966, v. 30, N 5, p. 403-408; N 6, p. 500-506.

72. Hughmark G.A. Holdup and mass transfer in bubble columns / Ind. Eng. Chem. Process Design and Develop., 1967, v. 6, N 2, p. 218-220.

73. Гордон Г.М., Пейсахов И.Л. Пылеулавливание и очистка газов. -М.: Металлургия,1968. -499с.

74. Вальдберг А.Ю., Дубинская Ф.Е. Охлаждение газов в мокрых пылеуловителях: Обзор.

75. Серия «Промышленная и санитарная очистка газов». -М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1971. -59с.

76. Бабуха Г.Л., Рабинович М.И., Скрипко В.Я. Теплофизика и теплотехника, 1970, №18,с. 32.

77. Вальдберг А.Ю., Набутовская Л.Л., Тарат Э.Я. Эффективное охлаждение газов ваппаратах с провальными тарелками // Промышленная и санитарная очистка газов.1974. №4. - С.7-10.

78. Белозеров П.А. Исследование гидравлики и массообмена на тарелках с двумя зонамиконтакта фаз: дис.канд. техн. наук: 05.17.08. -М.: 1964. -101 с.

79. Закиров С.Г. Исследование тарелок с двумя зонами контакта /гидродинамика имассообмен/ фаз: дис.канд. техн. наук: 05.17.08. -М.: 1967. -98 с.

80. Зверев К.Г. Исследование гидравлических и массообменных характеристик тарелки сдвумя зонами контакта фаз: дис.канд. техн. наук: 05.17.08. -М.: 1968. -149 с.

81. Сулейменов М.К. Исследование гидродинамики и массообмена на пленочных тарелках: дис.канд. техн. наук: 05.17.08. -М.: 1972. -187 с.

82. Ямщиков И.Н. Исследование клапанных тарелок в условиях абсорбции окислов азота:дис.канд техн. наук: 05.17.08. -М.: 1970. -146 с.

83. Ходак B.C. Исследование гидравлики и массообмена на ситчатых тарелках с двумязонами контакта фаз: дис.канд. техн наук: 05.17.08. -М.: 1972. -178 с.

84. Платонов Н.И. Обобщение экспериментальных исследований по тепломассообменумежду газом и свободной жидкостной пленкой. Вестник Челябинского государственного университета. 2009. №24 (162). Физика. Вып. 5. с.58-64.

85. Николайкин Н.И. Разработка и исследование тарелок с делением газового потока длякрупных агрегатов и систем санитарной очистки выбросных газов. Автореферат дисс. канд. техн. наук: 05.04.09. -М., 1975. -16с.

86. Николайкина Н.Е. Разработка тарельчатых тепломассообменных устройств с делениемпотоков и дискретногидродинамическим контактом фаз. Автореферат дисс. канд. техн. наук: 05.17.08. -М., 1982. 16с.

87. Кочергин А.Н. Разработка и исследование пленочных конденсаторов с многощелевыми распределителями жидкости. Автореферат дисс. канд. техн. наук: 05.17.08. -М., 1979.- 16с.

88. Платонов Н.И., Семенов В.П. Тепло- и массообмен между газом и свободной пленкойжидкости в утилизаторе теплоты уходящих газов. / Энергосбережение и водоподготовка. 2009. №6 (62). с.38-42.

89. Аксельрод Л.С., Юсова Г.М. Дисперсность жидкости в межтарельчатом пространствебарботажных колонн / ЖПХ, 1957, т.30, №5, с. 697.

90. Eduljee H. Е. Design of sieve-type distillation plates.- British chemical engineering, 1958,1. N 1, p.14-17.

91. Молоканов Ю.К., Скобло А.И. К определению скорости паров в тарельчатыхколоннах. / Изв. Вузов. Нефть и газ, 1959, № 1, с. 49-55; № 8, с. 55-61.

92. Hunt С.A., Hanson D.N., Wilke C.R. Capacity Factors in the performance of perforated-platecolumns / AIChE Journ., 1955, v. 1, N 4, p. 441-451.

93. Азбель Д.С. Исследование процесса уноса в колоннах с ситчатыми тарелками / хим.маш., 1960, №6, с. 14-21.

94. Молоканов Ю.К., Скобло А.И. К определению скорости паров в тарельчатыхколоннах. / Изв. Вузов. Нефть и газ, 1959, № 1, с. 49-55; № 8, с. 55-61.

95. Александров И.А., Скобло А.И. Механический унос жидкости газом с тарелок провального типа / Хим. И технол. Топлив и масел., 1960, №9, с. 42-45.

96. Микулин Г.И., Поляков И.К. Дистилляция в производстве соды. М.: Госхимиздат,1956. 348 с.

97. Матрозов В.И., Семенов П.А., Туманов Ю.В. Гидродинамика и массопередача вбесфорсуночном абсорбере Вентури. Химич. машиностр., i960, № 3, с. 11-14.

98. Справочник химика: Том 1. 2-е изд. доп. и перераб. -JI.: Химия, 1966. -1072с.

99. Ващук В.И. Исследование гидравлики и массоотдачи на барботажных тарелках снаправленным вводом газа в жидкость: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08. -М., 1972. -190с.

100. Кузьминых И.Н. Методика испытаний барботажных тарелок: Сб. науч. тр. Моск.химико-технологического ин-та им. Д.И. Менделеева. -М.: МХТИ, 1954. Вып.18. с. 101-108.

101. Азизов А.Г. Исследование влияния физических свойств систем на массоотдачу вгазовой фазе на ситчатыхтарелках: дис.канд. техн. наук: 05.17.08. -М.: 1969. -134 с.

102. Кузьминых И.Н., Родионов А.И. Массопередача на ситчатой тарелке с разной высотойсливного порога// ЖПХ. 1959. т. 32, №6. с. 1279-1285.

103. Лукьяненко Т.В. Методика определения коэффициента массоотдачи при испаренииводы в поток воздуха на контактных устройствах/ Межвуз. сб. науч. тр. «Очистка промышленных выбросов и утилизация отходов». -Л.: ЛТИ им. Ленсовета, 1985. с. 98-103.

104. Скрынник Ю.Н. Гидродинамика и массообмен на тарелках с повышенной однородностью газожидкостного слоя: дис. . канд. техн. наук: 05.17.08. -М.: 1988. -230 с.

105. De Goederen C.W.J. Distillation tray efficiency and interfacial area /Chem. Eng. Sci. 1965.

106. V. 20, No. 12. p. 1115-1124.

107. Арафа M.A. Исследование гидравлики и массообмена на клапанных тарелках: дис. .канд. техн. наук: 05.17.08. -М.: 1970. -191 с.

108. Колтунова Л.Н., Позин Л.С., Аэров М.Э., Быстрова Т.А. Изучение массообмена набарботажных тарелках промышленного размера /Химическая промышленность. 1967. №7 -с. 57-60.

109. Чехов О.С. Массообмен и гидравлическое сопротивление колпачковых тарелок: дис.канд. техн. наук: 05.17.08. -М., 1958. -138с.

110. Decanini Е., Nardini G., Paglianti A. Absorption of Nitrogen Oxides in Columns Equippedwith Low-Pressure Drops Structured Packings / Ind. Eng. Chem. Res. 2000. V. 39, No. 12. P. 5003-5011.

111. Garster J.A. A new look at distillation-1 /Chem. Eng. Progress. 1963. V 59, No. 3. P. 35-46.

112. Garster J.A., Hill A.B., Hoghgraf N.N., Robinson D.G. Efficiencies in Distillation Columns. / Final Report, Research Committee of American Chemical Engineers, New York, 1958.

113. Tray Efficiencies in Distillation Columns, Final Report from Univ. Of Delaware // A.I. Ch. E., New York, 1960.

114. Тагинцев Б.Г., Аксельрод Ю.В., Лейтес И.А., Дильман В.В. Определение межфазной поверхности и коэффициента массоотдачи в газовой фазе на колпачковой тарелке / Химическая промышленность. 1970. №2. с. 65-67.

115. Sharma М.М., Mashelkar R.A., Menta V.D. Mass transfer in plate columns / Brit. Chem. * Eng. 1969. V. 14. P. 70-76.

116. Лотхов B.A., Малюсов B.A., Жаворонков H.M. Определение фазовых сопротивлений в процессе пленочной ректификации по профилю концентраций: Ламинарный поток пара/ТОХТ. 1967. Т.1, №3. С. 319-321.

117. Орлов Б.Н., Плановский А.Н. Влияние скорости пара на коэффициенты массоотдачи паровой и жидкой фаз при проведении процесса ректификации в тарельчатом аппарате / Химия и технология пленочных масел. 1961. №3 с. 7-10.

118. Орлов Б.Н., Плановский А.Н. Экспериментальное определение коэффициентов массоотдачи в тарельчатых аппаратах / Химическое машиностроение. I960. №3. с. 24-25.

119. Bravo J.L., Rocha J.A., Fair J.R. Mass Transfer in Gauze Packings / Hydrocarbon Process. 1985. V. 64, No.l. P. 91-100.

120. Fair J.R., Bravo J.L. Distillation Columns Containing Structured Packing / Chem. Eng. Progress. 1990. V 86, No. 1. P. 19-29.

121. Fitz C.W., Kunesh J.G., Shariat A. Performance of structured packing in a commercial-scale column at pressures of 0.02-27.6 bar / Ind. Eng. Chem. Res. 1999. V. 38, No.2. P. 512-518.

122. Roha J.A. Bravo J.L., Fair J.R. Distillation columns containing structured packings: a comprehensive model for their performance. 2. Mass transfer models / Ind. Eng. Chem. Res. 1996. V. 35, No. 5. P. 1660-1667.

123. Артамонов Д.С., Орлов Б.Н., Туманов Ю.В. Определение коэффициентов массоотдачи при абсорбции / Химия и технология топлив и масел. 1965. №10. с. 1516.

124. Дытнерский Ю.И., Борисов Г.С. Исследования массообмена в газовой фазе / Сб. науч. тр. «Процессы химической технологии. Гидродинамика, тепло- и массопередача» под ред. М.Е. Позина М.-Л.: Наука, 1965. с. 266-270.

125. Илларионов А.Г., Сасин В.Я. Методы обработки экспериментальных данных в исследованиях теплотехнологических процессов. Под ред. В.Н. Федорова -М.: Моск. энерг. ин-т, 1987. -62с.

126. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы. -М.: Энергия, 1978. -703с.

127. Берлинер М.А. Измерение влажности. -М.: Энергия, 1973. -310 с.

128. Берман Л.Д. Испарительное охлаждение циркуляционной воды -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1957.-318с.

129. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. -М.: Атомиздат, 1979: —416с

130. Пономаренко B.C., Арефьев Ю.И. Градирни промышленных и энергетических предприятий: Справочное пособие. -М.: Энергоиздат, 1998. -376 с.

131. Гельфанд Р.Е. Дифференциальные уравнения теплового расчета поперечно-противоточных градирен / -Л.: Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 1968. Т.86. с. 143-154.

132. Сухов Е.А., Гельфанд Р.Е. Определение коэффициентов тепло- и массоотдачи оросительных устройств градирен по опытным данным / -Л.: Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева. 1971. Т.96. с. 256-262

133. Эккерт, Э.Р., Дрейк P.M. Теория тепло- и массообмена: Пер. с англ. под ред. A.B. Лыкова -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1961. -680с.

134. Цветков Ф.Ф. Задачник по совместным процессам массо- и теплообмена: Под. ред. В.И. Величко -М.: МЭИ, 1997. 24с.

135. Влажность. Измерение и регулирование в научных исследованиях и технике. Т.З. / Материалы Междунар. симпозиума по влагометрии. Вашингтон, 1963г. // -Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 308с.

136. Нестеренко A.B. Основы термодинамических расчетов вентиляции и кондиционирования воздуха: Учеб. пособие для студ. фак. «Теплоснабжение и вентиляция» инж. строит, вузов. -М.: Высшая школа, 1965. -395с.

137. Тейлор Дж. Введение в теорию ошибок: Пер. с англ. Л.Г. Деденко. -М.: Мир, 1985. -272 с.

138. Свердлин Б.Л., Шишов В.И., Пилипенко К.В. Исследование погрешности коэффициентов тепло- и массоотдачи оросительных устройств градирен (выбор оросительных устройств) / Химическая техника. 2004. №1. с. 5-9.

139. Иванов А.Е., Беренгартен М.Г., Клюшенкова М.И. Гидродинамические режимы работы комбинированного тепломассообменного аппарата. / Химическое и нефтегазовое машиностроение. 2009. №9. с.6-9.

140. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. / -М.: Машиностроение, 1975. -559 с.